20.1. Парниковый эффект
Человечество сейчас сжигает за день столько ископаемого топлива, сколько его образовывалось за тысячи лет в период образования месторождений нефти, угля и газа. Сжигание углеводородного топлива, в т.ч. автомобильным транспортом, сопровождается выделением углекислого газа (CO2) и считается основной причиной загрязнения. Чем выше концентрация СО2 в атмосфере, тем меньше тепла рассеивает Земля и тем теплее она станет, т.е. будет выше средняя температура у земной поверхности.
Значительно усугубляют проблему некоторые другие газы, выбрасываемые в атмосферу – это метан (CH4), закись азота (N2O), хлорфторуглероды (ХФУ), гидрофторуглероды (ГФУ), перфторугле-роды (ПФУ), гексафторид серы (SF6). Так, метан, хлорфторуглероды (ХФУ), оксиды азота, поглощают инфракрасное излучение в 50-100 раз сильнее, чем углекислый газ.
Кроме этого, различные природные явления, как извержения вулканов, лесные пожары и пыльные бури, приводят к возникновению светозащитного экрана вокруг Земли, которые изменяют тепловой баланс планеты и также загрязняют атмосферу. В итоге климатическая система выходит из равновесия и это проявляется в виде вторичных негативных явлений: множества жарких дней, засух, наводнений, резких скачков погоды. Все это способствует возникновению парникового эффекта.
Парниковый (тепличный, оранжерейный) эффект - разогрев нижних слоев атмосферы, в следствии способности атмосферы пропускать коротковолновую солнечную радиацию, но задерживать длинноволновое тепловое излучение земной поверхности.
Как нагревается воздух внутри парника? Причина в том, что солнечный свет (световая энергия) проникает через стекла и поглощается землей. При этом световая энергия переходит в тепловую, земля нагревается и выделяет тепло. В глобальном масштабе содержащийся в воздухе углекислый газ играет ту же роль, что и стекло. Он поглощает выделяемое землей инфракрасное излучение, нагревается сам и нагревает атмосферу в целом.
20.2. Потепление климата и его возможные последствия
Нынешний уровень загазованности - самый высокий за всю историю. В результате антропогенного вмешательства к настоящему времени на 20% увеличилась концентрация углекислого газа в атмосфере (до 0,035%,против 0,029% в начале XX века) или к 2050 г. может удвоиться и привести к повышению среднегодовой температуры до 10С.
Парниковый эффект в итоге способствует глобальному потеплению климата Земли, которое вызовет таяние горных ледников и полярных льдов, поднятие вод Мирового океана до 1,5 м, что может привести к затоплению огромных территорий (до 5 млн. км2), наиболее густонаселенных и плодородных земель, где проживает почти 1млрд. человек и собирается около трети урожая важнейших продовольственных культур.
Потепление климата также приведет к неустойчивости погоды, смещению границ природных зон, росту числа ураганов и смерчей, ускорению темпов вымирания представителей флоры и фауны, к обострению продовольственной проблемы, возникновению инфекционных заболеваний, усилению теплового стресса у людей и животных.
20.3. Разрушение озонового экрана.
Озоновый экран защищает все живое на планете от губительного воздействия жесткого ультрафиолетового излучения (с длиной волны менее 400 нм). В начале 1980-х годов впервые было замечено образование «озоновых дыр» - это пространство в озоносфере с заметно пониженным содержанием озона (до 50% и более). Разрушение озонового экрана или «озоновая дыра» впервые было обнаружено в 1975 г. над Антарктидой, которая к настоящему времени по размерам вышла за пределы континента, имеет площадь более 10 млн. км2, где содержание озона уменьшилось более чем наполовину. То же наблюдается над Арктикой. В последние годы обнаружены «блуждающие» дыры».
Причину разрушения озонового экрана объясняют применением хлорфторметанов или фреонов в качестве охладителей в холодильных установках, а также выбросами сверхзвуковых самолетов, космических аппаратов и автомобилей; ядерных взрывов, применением азотных удобрений и др. Фреоны летучи и в верхних слоях атмосферы подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, интенсивно разрушающий озон.
Снижают концентрацию озона также природные явления (11-летние циклы изменения солнечной активности, повышение атмосферной концентрации метана и водорода из-за повышения их утечек из разломов земной коры и др.).
Рис. 40. Разрушение озонового слоя
Образование озоновых дыр приводит к увеличению потока ультрафиолетовых лучей на земную поверхность, которые в больших дозах губительны для биосферы и человека (мутации, раковые заболевания).
По данным американских ученых, снижение концентрации озона в атмосфере Земли на 1%, приводит к повышению онкологических заболеваний кожи на 2,6% и вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты из-за катаракты.